(57)【要約】      （修正有）【課題】上方向へ大きく傾斜したスクリュー・コンベアのゴミ投入機を提案する。【解決手段】前上方向に傾斜したケーシングの中に、スクリュー軸２に螺旋状のカサ羽根３を設け、カサ羽根３を縦断面にし、カサ羽根３の根元部４から後方向の先端部５まで結ぶ傾斜断面部分６を設け、傾斜部分６の先端部５よりスクリュー軸２へ直角にしたカサ角度α７を設けるように構成した。カサ羽根スクリューに対して、小円形および大円形の間に、傾斜板を囲った載頭円垂搭を構成した。【選択図】図６
2005035778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前上方向へ移送し傾斜したケーシング（１）の中に，スクリュー軸（２）に螺旋状のカサ羽根（３）を設け，
カサ羽根（３）を縦断面にし，カサ羽根（３）の根元部（４）から後方向の先端部（５）まで結ぶ傾斜部分（６）を設け，
傾斜部分（６）の先端部（５）よりスクリュー軸（２）へ直角にしたカサ角度α（７）を設けるように構成したスクリュー・コンベア投入機。
【請求項２】
カサ羽根スクリュー（１０）の軸径φｄのリード角Θ１，及び外径φＤのリード角Θ２，ピッチＰ，カサ角度αに対して，小円形φｄｏ及び大円形φＤｏの間に，傾斜板Ｅ（１１）を囲った截頭円垂筒（１２）を構成し，
傾斜板Ｅ（１１）の軸方向に半径部分を切断し，切断した傾斜部分ｋｊ及び傾斜部分ｍｎを，１ピッチの長さに離して前後方向へ移行するように構成した請求項１記載のカサ羽根スクリューの作成方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  ゴミを上昇し移送するためのスクリュー・コンベア投入機。
【背景技術】
【０００２】  図１にスクリュー・コンベア投入機の概要図である。従来のスクリュー・コンベア投入機は公知である。
スクリュー・コンベア投入機は，ケーシングの中にスクリュー（１７）を入れ，ケーシングの下部に投入口（１８），上部に排出口（１９）を設け，ゴミを投入して上昇へ移送し貯留槽（２０）の中に貯留する装置である。
一般住宅の場合には固形のゴミやプラスチックのゴミ袋などが多く，汚泥や生ゴミの水分は少ない。ケーシング内に羽根を回転させゴミを放り込むと，ゴミは羽根の螺旋状円盤（２１）の下半部分にしだいに滞留する。
ゴミはケーシングの内周の下半部分で転動するが，しだいに上半部分より超えることは少なくなってくる。羽根の下半部分領域の中でゴミは搖動し転動し，ケーシングの上方向へ移送し上昇する。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  スクリュー・コンベアの傾斜角に限度がある。コンベアの排出口を高くするにはコンベアを長くする必要がある。したがって従来のスクリューの傾斜角をさらに大きく改善するための課題が必要になる。
従来のスクリュー・平羽根の構造を説明する。
図２に平羽根スクリューの側面図，図３に左前面図を示す。
軸直径φｄ，平羽根直径φＤ，ピッチＰ，板厚ｔ，を示す。前方向の左端板の断面部分ｇｃを軸（２５）の中心に垂直に設ける。平羽根（２６）の板を左３６０°回転して後方向へ移動し，右端板の断面部分ｂａを断面部分ｇｃと同じように垂直にする。
断面部分ｇｃは，軸上のつるまき線分ｃａ（２７），及び平羽根の外径のつるまき線分ｇｂ（２８）に移動し，つねに軸中心に垂直になり，平羽根の断面はつねに軸面に直角になる。軸方向の縦断面を切断するとピッチの半分に断面部分ｅｆになる。中央の断面部分ｅｆも軸方向と直角の部分になる。
ゴミはケーシング（１）の最下部の中央部分に安定しようとする。平羽根（２６）は前方向へ右回転によりゴミは右回転へ押されるが，ケーシング周内壁（２９）の中央下部に戻り，そのたびにゴミは前方へ移送される。
【０００４】  図４に平羽根断面図の力線図を説明する。
ケーシングの樋傾斜角Θ＝９０°−β，傾斜余角β，静止摩擦係数μ，ゴミの重量Ｗとすると，力は，Ｆ１＝Ｗｃｏｓβ，Ｆ２＝Ｗｓｉｎβ，Ｆ３＝μＷｃｏｓβ  になる。
ゴミを平羽根（２６）で滑動しケーシング周内壁（２９）にぶつける条件では，
Ｆ２≫Ｆ３，Ｗｓｉｎβ≫μＷｃｏｓβ，      ∴μ≪ｔａｎβ  となる。
ゴミの質や圧縮や比重などで樋傾斜角Θを試験すると，ゴミが平羽根の鋼板の上で滑動及び転動する場合では，樋傾斜角Θ＝２５°が限界らしい。
樋傾斜角Θより大きくなると，平羽根（２６）の面でゴミが滑動しないようになり，ケーシング周内壁（２９）の内で空転する場合が多い。
したがって限界樋傾斜角Θｏ＝２５°をさらに角度を大きくできるような課題を解決するために手段を提案した。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  図５に平羽根とカサ羽根の関連図を説明する。
限界樋傾斜角Θｏを設けた傾斜のケーシング（点線を示す）の中央縦断面に平羽根の断面部分ｆｅｏを設け，ｆ点にゴミの重量Ｗの大きさＯｆ＝Ｗとする。
平羽根の面よりケーシングへの落下力  Ｆ４−ｈｏｆ＝Ｗｓｉｎβ，
平羽根面への押出力Ｆ３＝ｈｏＯ＝Ｗｃｏｓβ  になる。
さらに限界樋傾斜角Θｏにカサ角度αを加え，限界樋傾斜角Θｏ＋αになったケーシング（実線を示す）を上昇させる。
この場合，ケーシングへの落下力  Ｆ２＝ｈｆ＝Ｗｓｉｎ（β−α），
平羽根面への押出力Ｆ１＝ｈＯ＝Ｗｃｏｓ（β−α）  になる。
限界樋傾斜角Θｏ＋αの落下力Ｆ２は，限界樋傾斜角Θｏの落下力Ｆ４より小さくなり，ケーシングの下部中央点へゴミは不安定になる。
また限界樋傾斜角Θｏ＋αの押出力Ｆ１は，限界樋傾斜角Θｏの押出力Ｆ３より大きくなり，平羽根の面に強く押されるので，ゴミは滑動しなくなり，中央へ不安定になる。
つまり，限界樋傾斜角Θｏ＋αの場合では，ゴミはケーシングの下部中央点へ上昇しなくなり，ゴミは平羽根の中で空転することになる。
したがって限界樋傾斜角Θｏ＋αの場合に，断面部分ｆｅより断面部分ｆｅｏの方へ変更すると，限界樋傾斜角Θｏの場合の落下力Ｆ４，押出力Ｆ３と同じ効果を設けることができる。
しかも羽根の面はケーシングよりカサ角度α分だけ上昇へ傾斜することになり，ｅｏｆｅの三角のカサ角度αのカサ羽根の形状になる。
平羽根の面はケーシングに直角の断面部分ｆｅｏとなり，カサ羽根の面はケーシングに上方向へカサ角度α＋９０°となるが，断面部分はｆｅｏになる。
以上の説明により，手段としてのカサ羽根の構造を提案した。
【０００６】  すなわち，請求項１について記載する。
（ａ）前上方向へ移送し傾斜したケーシング（１）の中に，スクリュー軸（２）に螺旋状のカサ羽根（３）を設ける。
（ｂ）カサ羽根（３）を縦断面にし，カサ羽根（３）の根元部（４）から後方向の先端部（５）まで結ぶ傾斜断面部分（６）を設ける。
（ｃ）傾斜断面部分（６）の先端部（５）よりスクリュー軸（２）へ直角にしたカサ角度α（７）を設ける。
【０００７】  請求項２については，カサ羽根スクリューの成形方法を工程するためのカサ羽根仕掛品及び展開図の作成方法を提案する。すなわち；
（ａ）カサ羽根スクリューの軸径φｄのリード角Θ１，及び外径φＤのリード角Θ２，ピッチＰ，カサ角度αに対して，小円形φｄｏ及び大円形φＤｏの間に，傾斜板Ｅを囲った截頭円垂筒を構成する。
（ｂ）傾斜板Ｅの軸方向に半径部分を切断し，切断した傾斜部分ｋｊ及び傾斜部分ｍｎを，１ピッチの長さに離して前後方向へ移行するように構成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】  カサ羽根の成形されたスクリュー構造について説明する。
図６にカサ羽根スクリュー（１０）の側面図，図７に左前面図を示す。
軸直径φｄ，カサ羽根直径φＤ，ピッチＰ，板厚ｔ，を示す。
ピッチＰの始点で軸上部中央にｊ点を置き，ｊ点より上部へ傾斜したｋ点とし，ｋ点より垂直下部にｒ点を設定する。ｊｋの傾斜部分は，ｊｋｒの角度をカサ角度αとする。
カサ羽根（３）の根元部（４）ｊの軸上にｊｑｎつるまき線分（３０）が連続し，先端部（５）ｋの外形上にｋｐｍつるまき線分（３１）が連続する。
根元部つるまき線分（３０）のリード角Θ１は，ｔａｎΘ１＝Ｐ／πｄ，先端部つるまき線分（３１）の円周長さｌｏは，１ｏ＝Ｐ／ｓｉｎΘ１，
根元部つるまき線分のリード角Θ２は，  ｔａｎΘ２＝Ｐ／πＤ，先端部つるまき線分の円周長さＬｏは，Ｌｏ＝Ｐ／ｓｉｎΘ２  となる。
カサ羽根の根元部ｊの軸上にあるｊｑｎつるまき線分と，先端部ｋの外形上にあるｋｐｍつるまき線分に対して，つねにｊｋの傾斜部分は連続となる。【０００９】  従来の平羽根スクリュー（１３）について作成方法を説明し，その後にカサ羽根スクリュー（１０）の作成方法の実例を説明する。
図３に平羽根による展開用円環板（２４）を示す。平羽根スクリュー（１３）の１ピッチの成形は，元の部品は１枚の展開用円環板（２４）である。成形した平羽根の実線は，軸径φｄ，外径φＤ，ピッチＰの形体になり，軸のリード角Θ１，外径のリード角Θ２となる。
１枚の展開用円環板（２４）は，展開用軸径φｄｏ，展開用外径φＤｏとなる。
展開用軸径φｄｏの円周ｌｏは，軸径φｄのつるまき線分ｌｏと同じであるので，ｌｏ＝Ｐ／ｓｉｎΘ１，  ｌｏ＝πｄｏ，    ∴ｄｏ＝ｌｏ／π＝Ｐ／π・ｓｉｎΘ１，同様に展開用外径φＤｏは，    ∴Ｄｏ＝Ｐ／π・ｓｉｎΘ２，    となる。
１枚の展開用円環板（２４）の半径部分を，断面部分ｂａと断面部分ｇｃの２つに切断する。軸上に垂直した断面部分ｇｃを前方へ，断面部分ｂａを後方へピッチＰの長さの間で展開用円環板を伸ばす。展開用円環板を伸ばすことで，φｄｏはφｄへ，φＤｏはφＤへ，穴は合致し，φｄｏやφＤｏの円周は成形によって，つるまき線分のｌｏとＬｏとなる。【００１０】  以上のような平羽根スクリュー（１３）との要領によってカサ羽根スクリュー（１０）の成形方法を説明する。
図８はカサ羽根仕掛品の側面図を示す。また図９はカサ羽根仕掛品の前面図および展開図を示す。
カサ羽根スクリュー（１０）の１ピッチの成形は，元の部品は１個の截頭円垂筒（１２）になる。
截頭円垂筒（１２）の前方向の小円形φｄｏ，大円形φＤｏ，傾斜板Ｅ（１１）を構成する。
傾斜板Ｅ（１１）は小円形φｄｏと大円形φＤｏとカサ傾斜角αによって設定し，ｄｏ＝Ｐ／π・ｓｉｎΘ１，  Ｄｏ＝Ｐ／π・ｓｉｎΘ２，のように構成する。
截頭円垂筒（１２）の半径部分をｊｋ傾斜部分とｍｎ傾斜部分に切断し，ｊｋ傾斜部分を前方へ，ｍｎ傾斜部分を後方へ１ピッチの長さへ伸長する。すなわち，截頭円垂筒（１２）を伸ばすことで，φｄｏはφｄへ，φＤｏはφＤへ，穴は合致しカサ羽根は成形する。
カサ羽根仕掛品を截頭円垂筒（１２）にしたが，さらに１枚の展開用欠円円板（２２）の部品に展開することができる。
展開用欠円円板（２２）の展開用軸径φｄｏ，展開用外径φＤｏになる。Ｄ１＝２Ｅ＋ｄｏとなるが，＜ｋｊｎｍの部分は欠円となる。
展開欠円の円長Ｌ２は，      Ｌ２＝π（２Ｅ＋ｄｏ−Ｄｏ）となる。【００１１】  ゴミの移送について図１のカサ羽根スクリューの作用を説明する。
モーター（２３）をケーシング（１）の右下部にある。ケーシングの右上部の投入口（１８）へゴミを投入し，左下部の排出口（１９）へ排出する。
ケーシングは右側より左側へ樋傾斜角Θをもって上昇する。カサ羽根（３）は左巻きブレートとなり，カサ羽根スクリューは右回転になり，後下方向より前上方向へ上昇する。
投入口よりゴミを投入すると，ケーシング周内壁の下部へゴミは落下し，左巻きのカサ羽根で右回転される。ゴミはケーシング周内壁下部へ滞留し，カサ羽根に当りながら，排出口へ上昇して排出する。ゴミはケーシング周内壁の上部へ回転されないので空転しない。
【発明の効果】
【００１２】  限界樋傾斜角Θｏは，平羽根スクリューで  Θｏ１＝２５°，カサ羽根スクリューで  Θｏ２＝４０°  と推定できる。
同じ長さのスクリューの長さで，平羽根スクリューとカサ羽根スクリューを比較する場合，カサ羽根スクリューの高さは，１．４倍高くなり，水平での長さは，１５％短くすることができる。
すなわち，カサ羽根の発明の効果により，ゴミを移送できる水平の長さも高さの長さも作業性が良くなり，便益が高い価値になる。また，同じ作業量によっても，短いスクリューを設計でき，コストも低くなり，利益が高い価値になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のスクリュー・コンベア投入機概要図を示す。
【図２】本発明の実施例の平羽根スクリュー側面図を示す。
【図３】本発明の実施例の平羽根スクリュー左前面図及び展開用円環板を示す。
【図４】本発明の実施例の平羽根断面図の力線図を示す。
【図５】本発明の実施例の平羽根とカサ羽根の関連図を示す。
【図６】本発明の実施例のカサ羽根スクリュー側面図を示す。
【図７】本発明の実施例のカサ羽根スクリュー左前面図を示す。
【図８】本発明の実施例のカサ羽根仕掛品の側面図を示す。
【図９】本発明の実施例のカサ羽根仕掛品の前面図および展開図を示す。
【符号の説明】
１    ケーシング              ２    スクリュー軸
３    カサ羽根                ４    根元部
５    先端部                  ６    傾斜部分
７    カサ角度α            １０    カサ羽根スクリュー
１１    傾斜板Ｅ              １２    截頭円垂筒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2005035778.tif 000010
【図９】
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